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[项目] 【科学探究】探索颜色、光线和热量间的关系

探索颜色、光线和热量间的关系

教程目录：

【简介】

想象一下现在是一个炎热的夏日，你正在考虑今天应该穿哪件颜色的短袖出去玩。但你知不知道衣服的颜色其实会影响我们对热的感知度？

在本课程中，我们将使用SCI DAQ模块、光线传感器和温度传感器来探索颜色如何影响光对热量的吸收。通过比较这些数据，我们将更好地了解不同颜色是如何吸收热量的，还可以为如何在阳光明媚的日子里选择衣服提供参考。

【材料】

SCI DAQ模块 x 1
SEN0228环境光传感器 x 1
SEN0334温湿度传感器 x 1
4pin连接线 x 2
Type C USB数据线或电池盒
彩色纸（例如，黑色、白色、红色、蓝色、绿色）x 5
光源（例如灯或阳光）

【设置】

1.通过电池或C型端口为SCI模块供电。

2.将光传感器和温湿度传感器分别连接到端口2和端口3。传感器将被自动识别，其数据将显示在屏幕上。

如果你之前已将传感器连接到端口1，断开传感器后数据不会消失。如果要删除数据显示，你需要转到选择"SKU"，然后选择"NULL"。

【实验】

在这个实验中，我们要准备五个相同的纸盒，但是每个纸盒要有不同的颜色，然后将温度传感器插入每个盒子中，以测量特定时间段内的温度变化。我们将逐一进行测量，通过使用光传感器作为控制变量，确保光照条件在整个实验过程中保持不变。

1.准备盒子

将彩纸折叠成五个盒子，确保每个盒子的大小大致相同（7 x 5 x 3厘米）。在每个盒子的侧面挖一个小孔以插入温度传感器，并用一条胶带盖住孔以防止空气逸出。将光传感器放在盒子旁边。

2.设置实验

将盒子放在可以接受阳光直射的地方，或者用灯作为备用光源。为了确保盒子均匀地暴露在光线下，并且保证实验是在相同的条件下开始的，我们需要记录每个盒子的初始温度和光线值，并验证这些值是否大致相同。

SCI模块有一个内置的系统时钟，我们可以将其用作计时器。将数据刷新率设置为1秒，然后查看屏幕右上角的时钟。记下时间并开始记录你的数据。

3.记录数据

开始录制时请按R按钮，进行15分钟的实验，然后再次按R键以暂停录制。转到下一个盒子并重复此过程。继续这样做，直到你记录了所有盒子的数据。

所有数据都将存储在同一个CSV文件中，每次数据记录暂停或开始后都会有一个空行作为标记。

【数据分析】

从实验中收集数据后，你可以使用CSV文件创建一个多线图，以显示每种颜色的温度随时间的变化。该图可以帮助回答以下问题：

1.哪种颜色的温度读数最高？

2.哪种颜色的温度读数最低？

3.每种颜色的温度是否以相同的速度升高？

【结论】

通过查看图表，可以很容易地看到整个实验中每种颜色的温度变化。可以得出结论，温度读数最高的颜色吸收的热量最多。这表明，与测试的其他颜色相比，这种特定颜色更能吸收辐射能。这个研究结果同样可以帮助人们设计节能建筑。